KR102361764B1

KR102361764B1 - 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법

Info

Publication number: KR102361764B1
Application number: KR1020210125656A
Authority: KR
Inventors: 이상혁
Original assignee: 이상혁
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2022-02-14

Abstract

본 발명의 섬유원단 제조방법에 따르면, 하나 이상의 천연 섬유를 혼합하여 방적한 혼방사를 다수 제조하는 혼방사 제조단계; 다수의 상기 혼방사 중 어느 하나 혼방사에 다른 혼방사를 커버링하여 커버링사 제조하는 커버링사 제조단계; 상기 커버링사를 위사와 경사로 하여 직물을 제직하는 직물 제직단계를 포함한다.

Description

피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법{A method for manufacturing textile fabric with skin protection, antibacterial and far-infrared radiation functions}

본 발명은 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법에 관한 것이다.

최근 코로나-19 바이러스가 전세계적으로 확산되면서 바이러스에 대한 억제 효과를 나타내는 항바이러스 소재가 주목받고 있으며, 특히 현대인들의 일상 생활과 산업 분야에서 필수적으로 사용되고 있는 섬유 소재로서 항균 및 항바이러스 기능을 갖는 기능성 섬유 소재에 대한 수요가 증가하고 있다.

섬유는 실처럼 길고 가늘며 부드러워 구부릴 수 있는 천연 또는 인조의 구조물을 의미하며, 직물의 원료가 될 뿐만 아니라 로프, 그물 등 섬유제품의 원료 및 제지의 원료로 쓰인다. 섬유의 종류는 매우 다양하며, 이러한 섬유들은 의류나 종이뿐만 아니라 일상 생활에 있어서 각양각색의 모습으로 사용되고 있다.

또한, 피부 가려움증을 호소하는 환자들이 증가하고 있고, 자외선에 민감하여 가려움증이 더 심해지고 있다.

이에 따라, 피부를 보호하고, 피부를 개선시킬 수 있으며, 항균력이 지속될 수 있는 섬유원단의 새로운 제조가 필요하였다.

대한민국 등록특허 10-2249507 대한민국 등록특허 10-1209848

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 피부를 보호하고, 피부를 개선시킬 수 있으며, 항균력이 지속될 수 있는 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법을 제공하기 위함이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법에 따르면, 하나 이상의 천연 섬유를 혼합하여 방적한 혼방사를 다수 제조하는 혼방사 제조단계; 다수의 상기 혼방사 중 어느 하나 혼방사에 다른 혼방사를 커버링하여 커버링사 제조하는 커버링사 제조단계; 상기 커버링사를 위사와 경사로 하여 직물을 제직하는 직물 제직단계를 포함한다.

또한, 은을 지향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후, 주조된 선재를 인발공정에 의해 극세사로 성형하여 은사를 준비하는 은사 준비단계; 벚나무, 가래나무 및 호두나무 펄프 섬유를 방적하여 제1혼방사를 제조하고, 천연섬유를 상기 벚나무의 수피, 가지, 심재로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제2혼방사를 제조하고, 천연섬유를 상기 가래나무, 호두나무의 수피, 뿌리, 잎, 덜 익은 열매껍질로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제3혼방사를 제조하는 혼방사 제조단계; 상기 은사를 제1혼방사에 커버링하여 제1커버링사를 제조하고, 상기 제2혼방사를 제3혼방사에 커버링하여 제2커버링사를 제조하는 커버링사 제조단계; 상기 제1커버링사를 경사로, 제2커버링사를 위사로 하여 직물을 제직하는 직물 제직단계; 상기 직물을 송이코팅액에 침지시킨 후, 탈수시키는 코팅단계; 코팅된 코팅 직물을 열풍 건조기에 투입하여 건조시키되, 상기 코팅 직물의 일측면에 열풍을 가하고, 타측면에 상기 코팅 직물을 통과하는 열풍을 흡입하며 건조시키는 건조단계; 건조된 건조 직물을 원적외선 방사기에 투입하여, 상기 건조 직물로 원적외선을 방사시키고, 상기 원적외선 방사기로부터 토출되는 최종 직물에서 원적외선이 방사되도록 하는 원적외선 방사단계;를 포함한다.

또한, 상기 송이코팅액은, 정제수 100 중량부에 대하여, 화산석 송이 분말 40 중량부 및 알긴산 4 중량부를 혼합하여 제조되고, 상기 건조단계는, 건조케이스로 코팅 직물 투입단계; 상기 건조케이스로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비된 코팅액제거롤러가 상기 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거하는 단계; 송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하고 열풍이 배출되는 다수의 노즐이 형성된 열풍배출판에 열풍공급부로부터 열풍을 공급받는 단계; 상기 열풍이 코팅액제거 직물에 공급되는 동안, 상기 코팅액제거 직물의 상측면에 구비된 흡기부가 열풍을 상기 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록 상기 열풍을 흡입하는 단계; 상기 열풍과 흡기가 이루어진 건조 직물을 상기 건조케이스로부터 토출시키는 단계;를 포함하고, 상기 열풍 건조기는, 일측으로 코팅 직물이 투입되고, 타측으로 건조 직물이 토출되는 건조케이스와, 상기 건조케이스로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비되어, 상기 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거하는 코팅액제거롤러와, 송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하며, 상기 직물을 향해 열풍이 배출될 수 있는 다수의 노즐이 형성된 열풍배출판과, 상기 열풍배출판의 각 노즐에 연결되어, 80 내지 120℃의 열풍을 상기 노즐에 공급하는 열풍공급부와, 상기 코팅액제거 직물의 상측면에 구비되어, 상기 코팅액제거 직물로 배출되는 열풍이 상기 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록, 상기 열풍을 흡입하는 흡기부를 포함한다.

또한, 상기 원적외선 방사기는, 상기 건조케이스 타측으로 토출되는 건조 직물이 방사 케이스 일측으로 투입된 후, 방사 케이스의 타측으로 토출되도록 하는 방사 케이스와, 상기 방사 케이스의 내부에 이격되어 다수개 구비되고, 상단과 하단에 회전가능한 회전롤러가 구비되며, 내부에 원적외선을 방사하는 액상물질이 충진된 물질탱크와, 상기 물질탱크에 각각 구비되어, 상기 액상물질을 가열시키는 가열부 및 상기 가열부를 통과한 건조 직물을 냉각시켜 방사 케이스의 타측으로 토출시키는 냉각부를 포함하고, 상기 물질탱크는, 열전도가 가능한 재질로 이루어져, 가열되는 액상물질에 의해 전체적으로 가열되고, 상기 건조 직물은, 상기 회전롤러에 의해 상기 물질탱크의 외주면을 따라 이동되는 동시에, 상기 물질탱크의 내부에 충진된 액상물질로부터 방사되는 원적외선은, 상기 물질탱크를 투과하여 상기 건조 직물로 방사되고, 상기 가열부는, 상기 방사 케이스의 일측으로 투입되는 건조 직물이 열풍에 의해 가열된 상태로 투입됨에 따라, 상기 액상물질을 가열시키되, 상기 방사 케이스의 타측으로 갈수록 가열온도가 낮아지게 설정되고, 상기 가열부의 가열온도는 60 내지 100℃이고, 상기 냉각부는, 상기 가열된 건조 직물이 실온이 될 수 있도록 25 내지 27℃의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기부는, 상기 열풍을 흡입하는 흡기팬과, 상기 열풍배출판에 대응되게 상기 흡기팬 하부에 구비되는 흡기덕트와, 상기 흡기팬에 구비되어, 흡입되는 열풍을 상기 열풍공급부로 공급되도록 하는 공급덕트와, 상기 흡기덕트의 하측면에 상기 코팅액제거 직물 이동방향의 수직방향으로 구비되는 다수개의 지지바와, 상기 지지바에 회전가능하게 구비되고, 일정간격 이격되어 구비되는 이동롤러를 포함하고, 상기 코팅액제거 직물은 상기 열풍에 의해 상기 흡기덕트의 내부로 유입되지 않도록 상기 지지바에 지지되고, 상기 지지바에 지지된 상태에서 이동롤러의 회전으로 상기 건조케이스의 타측으로 토출될 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡기부는, 상기 흡기덕트의 양측에 각각 구비되되, 상기 흡기덕트의 하단보다 더 아래로 돌출되게 구비된 연결바 및 상기 연결바에 회전가능하게 구비되어 상기 흡기덕트로 달라붙게 되는 코팅액제거 직물을 상기 흡기덕트의 하측면으로부터 이격시키는 이격롤러를 더 포함한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 피부를 보호하고, 피부를 개선시킬 수 있으며, 항균력이 지속될 수 있는 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 열풍 건조기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 열풍 건조기의 흡기부 저면을 나타낸 평면도이다.
도 4는 원적외선 방사기를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법은, 은사 준비단계(S10), 혼방사 제조단계(S20), 커버링사 제조단계(S30), 직물 제직단계(S40), 코팅단계(S50), 건조단계(S60) 및 원적외선 방사단계(S70)를 포함한다.

먼저, 은사 준비단계(S10)는, 은을 지향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후, 주조된 선재를 인발공정에 의해 극세사로 성형하여 은사를 준비한다.

은(Ag)은 살균 및 탈취작용이 매우 뛰어나고, 전자파나 수맥파 차단 등의 효과도 매우 뛰어나다. 또한, 은(Ag)은 음이온을 비롯한 원적외선의 방사 효과가 뛰어나고, 항균 및 항곰팡이의 작용 또한 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다. 그리고, 은(Ag)은 체내에서 면역력을 증강시키는 필수적인 금속 요소의 하나로 알려져 있다. 은(Ag) 이온은 쉽게 인체에 흡수되어 박테리아나 균류 등이 산소대사를 할 때 효소의 기능을 막으면서, 강력한 촉매역할을 하여 이들 병원체들을 살상하는 작용을 하는 것으로 알려져 있다.

이에 따라, 은사는 후술할 제1혼방사를 커버링하여 직물로 제조됨에 따라, 영구적인 항균성을 갖게 된다.

혼방사 제조단계(S20)는, 제1혼방사 내지 제3혼방사를 제조한다.

먼저, 제1혼방사는, 벚나무, 가래나무 및 호두나무 펄프 섬유를 방적하여 제조한다.

제2혼방사는, 천연섬유를 벚나무의 수피, 가지, 심재로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제조한다.

첨연섬유는, 면, 마류 등일 수 있다.

제3혼방사는, 천연섬유를 가래나무, 호두나무의 수피, 뿌리, 잎, 덜 익은 열매껍질로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제조한다.

여기서, 생즙추출물은 정제수 100중량부에 50 중량부일 수 있다.

벚나무 목재는 뒤틀림이 적고 가공성이 좋아 건축 내장재와 가구재로 사용된다. 역사적으로 천년이 넘는 세월에도 뒤틀림이 없는 고려 팔만대장경의 64%가 산벚나무로 만들어졌으며, 조선시대에는 국궁(활)의 재료로 이용되기도 하였다. 한의학에서는 벚나무의 껍질인 화피 또는 앵피를 염증이나 피부질환 치료에 이용하기도 하였다.

이러한 벚나무류의 전통적인 용도 외에 다양한 기능성이 밝혀져 주목받고 있다. 벚꽃 추출물에는 비타민 A, B, E가 풍부하여 피부노화 방지 및 영양분 공급 효능이 있으며, 수피, 가지, 심재 추출물에는 면역억제, 항염증, 항균 활성성분이 함유되어 있다.

가래나무(Juglans mandshurica Maxim.)는 다 자라면 높이 20m정도 되는 낙엽이 지는 큰키나무로 주로 우리나라 중부 이북 산기슭과 계곡에 자생한다. 잎은 홀수깃꼴겹잎이다. 쪽잎은 7∼17개이며, 긴 타원형 또는 달걀 모양 타원형으로 잔 톱니가 있고, 뒷면 잎맥 위에 샘털(腺毛)이 있다. 꽃은 4월에 암꽃과 수꽃이 따로 핀다. 수꽃이삭은 길이 10∼20cm로 길게 늘어져 피고, 암꽃이삭에는 4∼10개의 꽃이 달린다. 암술머리는 빨갛다. 열매는 달걀 모양이며 9월에 익는다. 종자는 끝이 뾰족하고 몹시 단단하다.

가래나무 열매는 날 것으로 그냥 먹거나 기름을 짜서 먹기도 한다. 호두와 마찬가지로 신(腎)과 폐(肺)를 튼튼하게 하고 기침을 멎게 하며 기억력을 좋게 한다. 어린잎은 삶아서 먹을 수 있다. 한방에서는 봄에서 가을 사이에 수피 또는 뿌리껍질을 채취하여 말린 것을 추목피(楸木皮)라고 하여 약으로 쓴다.

「동의보감」에서는 추목피(楸木皮)에 대하여, '성질은 약간 차며 맛은 쓰고 독이 없다. 3충과 피부충을 죽인다. 졸여 고약을 만들어 악창, 저창(疽瘡), 누창(瘻瘡), 옹종, 음부에 생긴 감닉창을 낫게 하는 데, 피고름을 없애고 새살이 살아나게 한다. 힘줄과 뼈를 튼튼하게 한다.'고 적고 있다.

호두나무(Juglans regia Dode)는 가래나무과의 낙엽이 지는 큰키나무로 페르시아와 중국이 원산지로 알려져 있으며, 우리나라 중부 이남에서 오래전부터 재배하고 있다. 잎은 홀수깃꼴겹잎이며 5∼7개의 쪽잎으로 되어 있다. 쪽잎은 타원형으로 위로 갈수록 커지며 밋밋하거나 뚜렷하지 않은 톱니가 있다. 꽃은 4∼5월에 암수가 따로 위아래 쪽에 핀다. 수꽃이삭은 길이 15cm로 늘어져 피고, 암꽃이삭은 1~3개의 암꽃으로 구성되며 암술머리는 노란색을 띤다. 열매는 둥글고 털이 없으며 9~10월에 익는다. 종자내부는 가래나무가 2칸인 것과 달리 4개의 칸으로 나뉘어 있다

「중약대사전」은 호두나무에 대하여, '뿌리는 9~10월에 채취한다. 만성변비완하, 살충, 공독(攻毒), 補氣(보기), 노인의 치통을 다스리는 효능이 있다. 껍질은 살충과 수양성하리(水樣性下痢), 음낭의 피부염, 전신가려움을 치료한다. 잎은 백대하, 개선(疥癬), 하지상피병을 치료하며 살충, 해독하는 효능이 있다.'고 적고 있다.

상술한 가래나무와 호두나무에서 수피, 뿌리, 잎, 덜 익은 열매껍질 등이 살충, 살균 등의 효과를 나타내는 것은 이들 속에 주글론(juglone)과 타닌(tannin) 성분이 들어 있기 때문이다. 주글론과 타닌은 균과 충으로부터 스스로를 보호하기 위해 나무가 분비하는 물질로 알려져 있다. 뿌리에서 분비되는 주글론은 다른 식물의 생장을 방해하는 한편, 살균, 살충작용을 한다. 타닌 또한 강력한 수렴작용으로 동물의 소화를 어렵게 만들며 역시 항균, 구충 효과를 나타낸다.

커버링사 제조단계(S30)는, 은사를 제1혼방사에 커버링하여 제1커버링사를 제조하고, 제2혼방사를 제3혼방사에 커버링하여 제2커버링사를 제조한다.

직물 제직단계(S40)는, 제1커버링사를 경사로, 제2커버링사를 위사로 하여 직물을 제직한다.

코팅단계(S50)는, 직물을 송이코팅액에 침지시킨 후, 탈수시킨다.

여기서, 송이코팅액은, 정제수 100 중량부에 대하여, 화산석 송이 분말 40 중량부 및 알긴산 4 중량부를 혼합하여 제조된다. 이때, 호두나무의 잎, 꽃, 줄기, 가지, 수피, 뿌리, 열매, 열매껍질 중 어느 하나 이상에 용매를 가하여 추출한 호두나무 추출물 5 중량부를 더 혼합할 수 있다.

'송이'란 기공의 부피와 고체의 부피가 비슷한 다공질의 현무암질 암괴를 말하는데, 화산회(火山灰, Volcanic Ash, 2mm이하), 화산자갈(火山礫, lapilli, 2~64mm), 화산암괴(火山岩塊, Volconic Block, 64mm이상), 화산탄(火山彈, Volcanic Bomb)이 여기에 포함된다. 송이는 화산에 의하여 형성된 지형에서 발견할 수 있는데, 우리나라의 경우는 화산섬인 제주도에서 쉽게 발견된다. 제주 송이는 그 주요 구성성분에 따라 색깔이 다양한데, 산화규소 함량이 높은 송이는 암회색을 띠고, 산화알류미늄 함량이 높은 송이는 황갈색 또는 흑색을 띠며, 산화티타늄과 산화철 함량이 높은 송이는 적갈색을 띤다. 그리고 제주 송이는 통상 그 내화도가 1,120~1210℃이고, 흡수율은 17.7~32.5%, 그리고 마모율은 47.25~67.22% 라고 알려져 있다. 이러한 송이는, 원적외선 방사성, 중금속 흡착 효과 등 기능성이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다.

또한, 송이와 호두나무는 자외선을 차단하는 효과를 가진 것으로 알려져 있다.

건조단계(S60)는, 코팅된 코팅 직물을 열풍 건조기(100)에 투입하여 건조시키되, 코팅 직물의 일측면에 열풍을 가하고, 타측면에 코팅 직물을 통과하는 열풍을 흡입하며 건조시킨다.

이때, 열풍 건조기(100)는, 도 2와 같이, 건조케이스(110), 코팅액제거롤러(120), 열풍배출판(130), 열풍공급부(140), 흡기부(150)를 포함한다.

건조케이스(110)는, 일측으로 코팅 직물이 투입되고, 타측으로 건조 직물이 토출된다. 이때, 건조 직물을 토출시킬 때는, 권취롤러가 이용될 수도 있다.

코팅액제거롤러(120)는, 건조케이스(110)로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비되어, 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거한다.

이때, 코팅액제거롤러(120)로 제거되는 송이코팅액은 코팅단계(S50)의 송이코팅액이 저장된 저장탱크로 수거된다.

열풍배출판(130)은, 송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하며, 코팅액제거 직물을 향해 열풍이 배출될 수 있는 다수의 노즐(131)이 형성된다.

열풍공급부(140)는, 열풍배출판(130)의 각 노즐(131)에 연결되어, 80 내지 120℃의 열풍을 노즐(131)에 공급한다.

이때, 열풍공급부(140)가 공급하는 열풍에 의해 코팅액제거 직물은 노즐(131)로부터 이격되어 공중에 뜬 상태가 된다. 즉, 열풍공급부(140)는, 코팅액제거 직물이 공중에 뜰 수 있는 강한 바람으로 공급한다.

흡기부(150)는, 코팅액제거 직물의 상측면에 구비되어, 코팅액제거 직물로 배출되는 열풍이 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록, 열풍을 흡입한다.

한편, 흡기부(150)는, 도 3과 같이, 흡기팬(151), 흡기덕트(152), 공급덕트(153), 지지바(154), 이동롤러(155), 연결바(156) 및 이격롤러(157)를 포함한다.

흡기팬(151)은, 열풍을 흡입한다.

흡기덕트(152)는, 열풍배출판(130)에 대응되게 흡기팬(151) 하부에 구비된다.

이때, 흡기덕트(152)는, 노즐(131)과의 이격거리가 5cm 미만으로 구비된다.

공급덕트(153)는, 흡기팬(151)에 구비되어, 흡입되는 열풍을 열풍공급부(140)로 공급되도록 한다.

지지바(154)는, 흡기덕트(152)의 하측면에 코팅액제거 직물 이동방향의 수직방향으로 다수개 구비된다.

이동롤러(155)는, 지지바(154)에 회전가능하게 구비되고, 일정간격 이격되어 구비된다.

즉, 코팅액제거 직물은 열풍에 의해 흡기덕트(152)의 내부로 유입되지 않도록 지지바(154)에 지지되고, 지지바(154)에 지지된 상태에서 이동롤러(155)의 회전으로 건조케이스(110)의 타측으로 토출될 수 있다.

또한, 이동롤러(155)는, 전후에 구비되는 또 다른 지지부에 구비된 또 다른 이동롤러(155)와 지그재그로 구비된다.

이에 따라, 열풍을 공급하고, 그 열풍을 흡기함에 따라, 코팅액제거 직물에 남은 물기를 모두 건조시킬 수 있다.

연결바(156)는, 흡기덕트(152)의 양측에 각각 구비되되, 흡기덕트(152)의 하단보다 더 아래로 돌출되게 구비된다.

이격롤러(157)는, 연결바(156)에 회전가능하게 구비되어 흡기덕트(152)로 달라붙게 되는 코팅액제거 직물을 흡기덕트(152)의 하측면으로부터 이격시킨다.

이에 따라, 흡기덕트(152)의 양측 모서리에 코팅액제거 직물이 직접적으로 닫지 않아 코팅액제거 직물의 손상 방지 및 원활한 이동을 시킬 수 있다.

상술한 열풍건조기를 이용하여 건조단계(S60)가 이루어지는데, 상세한 건조단계(S60)는 다음과 같다.

건조단계(S60)는, 건조케이스(110)로 코팅 직물 투입단계; 건조케이스(110)로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비된 코팅액제거롤러(120)가 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거하는 단계; 송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하고 열풍이 배출되는 다수의 노즐(131)이 형성된 열풍배출판(130)에 열풍공급부(140)로부터 열풍을 공급받는 단계; 열풍이 코팅액제거 직물에 공급되는 동안, 코팅액제거 직물의 상측면에 구비된 흡기부(150)가 열풍을 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록 열풍을 흡입하는 단계; 열풍과 흡기가 이루어진 건조 직물을 건조케이스(110)로부터 토출시키는 단계;를 포함한다.

원적외선 방사단계(S70)는, 건조된 건조 직물을 원적외선 방사기(200)에 투입하여, 건조 직물로 원적외선을 방사시키고, 원적외선 방사기(200)로부터 토출되는 최종 직물에서 원적외선이 방사되도록 한다.

이때, 은사와 송이코팅액에 의해 원적외선을 방사할 수 있으나, 더욱 많은 원적외선이 방사될 수 있도록, 건조 직물을 원적외선 방사기(200)에 투입시키고, 원적외선이 흡수될 수 있도록 하는 것이다.

특히, 원적외선 방사기(200)는, 열의 전도를 이용하여 열의 전도방향으로 원적외선이 방사될 수 있도록 하는 것이다.

이러한, 원적외선 방사기(200)는, 도 4와 같이, 방사 케이스(210), 물질탱크(220), 가열부(230) 및 냉각부(240)를 포함한다.

방사 케이스(210)는, 건조케이스(110) 타측으로 토출되는 건조 직물이 방사 케이스(210) 일측으로 투입된 후, 방사 케이스(210)의 타측으로 토출되도록 한다.

이때, 방사 케이스(210)의 타측에는 토출되는 원적외선 방사직물을 권취할 수 있는 권취롤러가 구비될 수 있다.

물질탱크(220)는, 방사 케이스(210)의 내부에 이격되어 다수개 구비되고, 상단과 하단에 회전가능한 회전롤러(221)가 구비되며, 내부에 원적외선을 방사하는 액상물질이 충진된다.

가열부(230)는, 물질탱크(220)에 각각 구비되어, 액상물질을 가열시킨다.

이때, 가열부(230)는, 60 내지 100℃일 수 있다.

또한, 물질탱크(220)는, 열전도가 가능한 재질로 이루어져, 가열되는 액상물질에 의해 전체적으로 가열되고, 열기는 물질탱크(220)의 주변으로 전도된다.

냉각부(240)는, 가열된 건조 직물이 실온이 될 수 있도록 25 내지 27℃의 온도로 냉각시킨다. 이때, 냉각부(240)는 냉각팬으로 이루어져, 가열된 건조 직물을 향해 냉풍을 분사한다.

방사 케이스(210)의 타측으로 건조 직물이 토출되면 실온에 급격하게 노출됨에 따라, 가열된 건조 직물이 서서히 식으면서 권취된 상태 또는 구겨진 상태로 굳을 수 있어, 인위적으로 가열된 건조 직물의 온도를 실온과 유사하게 떨어트린다.

건조 직물은, 회전롤러(221)에 의해 물질탱크(220)의 외주면을 따라 이동된다.

동시에, 물질탱크(220)의 내부에 충진된 액상물질로부터 방사되는 원적외선은, 물질탱크(220)를 투과하여 건조 직물로 방사된다.

이때, 물질탱크(220)를 따라 이동하는 건조 직물은 다시 건조가 이루어지는 동안, 원적외선에 방사되고, 방사된 원적외선이 흡수된다.

또한, 가열부(230)는, 방사 케이스(210)의 일측으로 투입되는 건조 직물이 열풍에 의해 가열된 상태로 투입됨에 따라, 100℃로 액상물질을 가열시킬 수 있다.

이때, 가열부(230)는, 방사 케이스(210)의 타측으로 갈수록 가열온도가 낮아지게 설정된다. 즉, 냉각부(240)에 의해 가열된 건조 직물이 곧바로 냉각될 때 손상을 방지하기 위하여, 가열부(230)는, 60℃로 액상물질을 가열시킬 수 있다.

이러한 원적외선 방사기(200)를 이용하여 원적외선 방사단계(S70)는, 건조케이스(110) 타측으로 토출되는 건조 직물이 방사 케이스(210) 일측으로 투입시키는 단계; 상기 방사 케이스(210)의 내부에 이격되어 다수개 구비되고, 상단과 하단에 회전가능한 회전롤러(221)가 구비되며, 내부에 원적외선을 방사하는 액상물질이 충진된 물질탱크(220)를 건조 직물로 감싸되, 회전롤러(221)를 따라 이동시키는 단계; 상기 물질탱크(220)에 각각 구비된 가열부(230)를 이용하여 상기 액상물질을 가열시키고, 물질탱크(220)를 감싸는 건조 직물에 원적외선을 열전도를 이용하여 방사시키는 단계; 상기 가열부(230)를 통과한 건조 직물을 냉각시키는 단계; 및 방사 케이스(210)의 타측으로 토출시키는 단계를 포함한다.

<실시예1>

상술한 바와 같이, 피부 보호, 항균 및 원적외선 방사기능을 갖는 섬유원단 제조방법으로 섬유원단을 제조한다.

먼저, 은을 지향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후, 주조된 선재를 인발공정에 의해 극세사로 성형하여 은사를 준비하고, 벚나무, 가래나무 및 호두나무 펄프 섬유를 1:1:1의 중량비로 준비 및 방적하여 제1혼방사를 제조하고, 천연섬유를 상기 벚나무의 수피, 가지, 심재로부터 추출된 추출물에 300 내지 350초간 침지시킨 후 자연건조한 다음, 방적하여 제2혼방사를 제조하고, 천연섬유를 가래나무, 호두나무의 수피, 뿌리, 잎, 덜 익은 열매껍질로부터 추출된 생즙추출물에 200 내지 350초간 침지시킨 후 자연건조한 다음, 방적하여 제3혼방사를 제조한다. 그리고 은사를 제1혼방사에 커버링하여 제1커버링사를 제조하고, 제2혼방사를 제3혼방사에 커버링하여 제2커버링사를 제조한다. 제1커버링사를 경사로, 제2커버링사를 위사로 하여 직물을 제직한다. 정제수 100 중량부에 대하여, 화산석 송이 분말 40 중량부 및 알긴산 4 중량부를 혼합한 송이코팅액에 직물을 침지시킨 후, 탈수시킨다. 다음으로, 직물을 열풍 건조기에 투입하여 건조 및 원적외선 방사기에 투입하여 최종 직물을 제조한다.

<실시예2>

실시예1과 동일하게 제조하되, 원적외선 방사기에 투입하지 않은 원단이다.

<비교예>

비교예는 천연섬유를 이용하여 제직한 원단으로, 은사, 생즙추출물은 포함되지 않았으며, 일반적인 직물제조방법에 의해 제조되어 시중에 유통되는 직물을 구입하여 사용하였다.

<실험예 1 : 가려움 완화 실험>

피부 가려움증을 가지고 있으며, 20세 이상 50세의 여 10명을 선정한 후, 실시예1 원단을 가려움증이 있는 피부에 3시간 부착하도록 하였다. 평가는 3시간 이후에 5점 척도로 평가하였다(가장 만족 5점, 만족 4점, 보통 3점, 불만족 2점, 매우 불만족 1점).

그 결과, 가려움증이 있을 때, 피부에 실시예1 원단을 부착하였을 때, 가려움증이 3시간 이내 모두 가라앉았고, 이에 대한 만족도는 평균 4.8로 나타났다.

<실험예 2 : 자외선 차단>

건강한 피부를 가진 20세 이상 50세의 여 10명에 실시예1과 비교예 원단을 팔에 감싸고, 솔라 시뮬레이터 램프로 자외선을 조사한 후, 자외선 차단 지수 측정장치(SPF Analyzer)를 이용하여 측정하였다.

구분	실시예	비교예
부착전	60	60
자외선 조사 후	53	17

즉, 실시예1은, 비교예보다 자외선 B를 효과적으로 차단할 수 있음을 알 수 있었다.

<실험예 3 : 원적외선 측정>

실시예1 및 2에 대해 원적외선을 측정하였다. 원적외선 실험은 40℃(인간의 체온 수준)에서 시험하였으며, 사용된 측정기는 파장별 방사조도계(FT-IR Spectrometer)를 이용하였고, 흑색몸체(Black Body) 대비 측정결과로 나타내었다.

시험항목			시험결과
실시예1	원적외선 방출량 (40℃)	방사율(5∼20㎛)	0.904
		방사에너지(W/㎡)	3.65×10²
실시예2		방사율(5∼20㎛)	0.924
		방사에너지(W/㎡)	3.86×102

즉, 실시예1과 실시예2는 원적외선이 방출됨을 확인할 수 있었으며, 원적외선 방사기를 통과한 실시예2가 실시예1보다 더 많은 원적외선이 방출됨을 확인할 수 있었다.

<실험예 4 : 항균성 테스트>

항균성 테스트에서는, 균주(Staphylococcus aureus ATCC 6538, 황색 포도상구균)를 사용했으며, KS규격 K-0693의 실험방법으로 무광조건하에서 항균성을 측정하였다.

실시예1 및 2의 원단에 균주를 접종하고, 감소율을 테스트한 결과, 감소율이 99.9%로 우수하였다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.

F : 직물
100 : 열풍 건조기
110 : 건조케이스 120 : 코팅액제거롤러
130 : 열풍배출판 131 : 노즐
140 : 열풍공급부
150 : 흡기부 151 : 흡기팬
152 : 흡기덕트 153 : 공급덕트
154 : 지지바 155 : 이동롤러
156 : 연결바 157 : 이격롤러
200 : 원적외선 방사기
210 : 방사 케이스 220 : 물질탱크
221 : 회전롤러 230 : 가열부
240 : 냉각부

Claims

하나 이상의 천연 섬유를 혼합하여 방적한 혼방사를 다수 제조하는 혼방사 제조단계;
다수의 상기 혼방사 중 어느 하나 혼방사에 다른 혼방사를 커버링하여 커버링사 제조하는 커버링사 제조단계;
상기 커버링사를 위사와 경사로 하여 직물을 제직하는 직물 제직단계를 포함하고,
상기 혼방사 제조단계는, 벚나무, 가래나무 및 호두나무 펄프 섬유를 방적하여 제1혼방사를 제조하고, 천연섬유를 상기 벚나무의 수피, 가지, 심재로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제2혼방사를 제조하고, 천연섬유를 상기 가래나무, 호두나무의 수피, 뿌리, 잎, 덜 익은 열매껍질로부터 추출된 생즙추출물에 침지시킨 후 건조한 다음, 방적하여 제3혼방사를 제조하고,
은을 지향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후, 주조된 선재를 인발공정에 의해 극세사로 성형하여 은사를 준비하는 은사 준비단계;를 더 포함하고,
상기 커버링사 제조단계는 상기 은사를 제1혼방사에 커버링하여 제1커버링사를 제조하고, 상기 제2혼방사를 제3혼방사에 커버링하여 제2커버링사를 제조하고,
상기 직물 제직단계는, 상기 제1커버링사를 경사로, 제2커버링사를 위사로 하여 직물을 제직하고,
상기 직물을 송이코팅액에 침지시킨 후, 탈수시키는 코팅단계;
코팅된 코팅 직물을 열풍 건조기에 투입하여 건조시키되, 상기 코팅 직물의 일측면에 열풍을 가하고, 타측면에 상기 코팅 직물을 통과하는 열풍을 흡입하며 건조시키는 건조단계;
건조된 건조 직물을 원적외선 방사기에 투입하여, 상기 건조 직물로 원적외선을 방사시키고, 상기 원적외선 방사기로부터 토출되는 최종 직물에서 원적외선이 방사되도록 하는 원적외선 방사단계;를 더 포함하는 섬유원단 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 송이코팅액은, 정제수 100 중량부에 대하여, 화산석 송이 분말 40 중량부 및 알긴산 4 중량부를 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 섬유원단 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 건조단계는,
건조케이스로 코팅 직물 투입단계;
상기 건조케이스로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비된 코팅액제거롤러가 상기 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거하는 단계;
송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하고 열풍이 배출되는 다수의 노즐이 형성된 열풍배출판에 열풍공급부로부터 열풍을 공급받는 단계;
상기 열풍이 코팅액제거 직물에 공급되는 동안, 상기 코팅액제거 직물의 상측면에 구비된 흡기부가 열풍을 상기 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록 상기 열풍을 흡입하는 단계;
상기 열풍과 흡기가 이루어진 건조 직물을 상기 건조케이스로부터 토출시키는 단계;를 포함하고,
상기 열풍 건조기는, 일측으로 코팅 직물이 투입되고, 타측으로 건조 직물이 토출되는 건조케이스와, 상기 건조케이스로 투입된 코팅 직물의 상하에 구비되어, 상기 코팅 직물을 가압하며 송이코팅액을 제거하는 코팅액제거롤러와, 송이코팅액이 제거된 코팅액제거 직물의 하측면을 지지하며, 상기 직물을 향해 열풍이 배출될 수 있는 다수의 노즐이 형성된 열풍배출판과, 상기 열풍배출판의 각 노즐에 연결되어, 80 내지 120℃의 열풍을 상기 노즐에 공급하는 열풍공급부와, 상기 코팅액제거 직물의 상측면에 구비되어, 상기 코팅액제거 직물로 배출되는 열풍이 상기 코팅액제거 직물을 통과하여 상부로 이동될 수 있도록, 상기 열풍을 흡입하는 흡기부를 포함하는 섬유원단 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 원적외선 방사기는,
상기 건조케이스 타측으로 토출되는 건조 직물이 방사 케이스 일측으로 투입된 후, 방사 케이스의 타측으로 토출되도록 하는 방사 케이스와,
상기 방사 케이스의 내부에 이격되어 다수개 구비되고, 상단과 하단에 회전가능한 회전롤러가 구비되며, 내부에 원적외선을 방사하는 액상물질이 충진된 물질탱크와,
상기 물질탱크에 각각 구비되어, 상기 액상물질을 가열시키는 가열부 및
상기 가열부를 통과한 건조 직물을 냉각시켜 방사 케이스의 타측으로 토출시키는 냉각부를 포함하고,
상기 물질탱크는, 열전도가 가능한 재질로 이루어져, 가열되는 액상물질에 의해 전체적으로 가열되고,
상기 건조 직물은, 상기 회전롤러에 의해 상기 물질탱크의 외주면을 따라 이동되는 동시에, 상기 물질탱크의 내부에 충진된 액상물질로부터 방사되는 원적외선은, 상기 물질탱크를 투과하여 상기 건조 직물로 방사되고,
상기 가열부는, 상기 방사 케이스의 일측으로 투입되는 건조 직물이 열풍에 의해 가열된 상태로 투입됨에 따라, 상기 액상물질을 가열시키되, 상기 방사 케이스의 타측으로 갈수록 가열온도가 낮아지게 설정되고,
상기 가열부의 가열온도는 60 내지 100℃이고,
상기 냉각부는, 상기 가열된 건조 직물이 실온이 될 수 있도록 25 내지 27℃의 온도로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 섬유원단 제조방법.
제3항에 있어서,
상기 흡기부는, 상기 열풍을 흡입하는 흡기팬과, 상기 열풍배출판에 대응되게 상기 흡기팬 하부에 구비되는 흡기덕트와, 상기 흡기팬에 구비되어, 흡입되는 열풍을 상기 열풍공급부로 공급되도록 하는 공급덕트와, 상기 흡기덕트의 하측면에 상기 코팅액제거 직물 이동방향의 수직방향으로 구비되는 다수개의 지지바와, 상기 지지바에 회전가능하게 구비되고, 일정간격 이격되어 구비되는 이동롤러를 포함하고,
상기 코팅액제거 직물은 상기 열풍에 의해 상기 흡기덕트의 내부로 유입되지 않도록 상기 지지바에 지지되고, 상기 지지바에 지지된 상태에서 이동롤러의 회전으로 상기 건조케이스의 타측으로 토출될 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유원단 제조방법.
제5항에 있어서,
상기 흡기부는, 상기 흡기덕트의 양측에 각각 구비되되, 상기 흡기덕트의 하단보다 더 아래로 돌출되게 구비된 연결바 및 상기 연결바에 회전가능하게 구비되어 상기 흡기덕트로 달라붙게 되는 코팅액제거 직물을 상기 흡기덕트의 하측면으로부터 이격시키는 이격롤러를 더 포함하는 섬유원단 제조방법.